RS232 RS485 RS422

本文详细介绍了RS232、RS422及RS485三种串行数据接口的标准特性,包括它们的历史背景、通讯原理、接线方式、通讯距离、负载数量等方面的内容,并对比了各自的优缺点。
 

RS232 通讯原理 ? RS485通讯原理?RS422 是什么?

RS485接线的正确原理图 常见的RS485错误接线

RS-232是串行数据接口标准,最初都是由电子工业协会(EIA)制订并发布的,RS-232在1962年发布,命名为EIA-232-E,作为工业标准,以保证不同厂家产品之间的兼容。RS-422由RS-232发展而来,它是为弥补RS-232之不足而提出的。为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点,RS-422定义了一种平衡通信接口,将传输速率提高到10Mb/s,传输距离延长到4000英尺(速率低于100kb/s时),并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范,被命名为TIA/EIA-422-A标准。为扩展应用范围,EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准,增加了多点、双向通信能力,即允许多个发送器连接到同一条总线上,同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性,扩展了总线共模范围,后命名为TIA/EIA-485-A标准。由于EIA提出的建议标准都是以“RS”作为前缀,所以在通讯工业领域,仍然习惯将上述标准以RS作前缀称谓。

备注:以上是官方的专业描述, 看不懂没有关系,大致有个印象就可以了,有兴趣的可以上网可以买一些专业书籍做深入研究,我再用通俗的语言补充描述一下。

RS232通讯的基础知识

RS232通讯又叫串口通讯方式。是指计算机通过RS232国际标准协议用串口连接线和单台设备(控制器)进行通讯的方式。

通讯距离:9600波特率下建议在13米以内。

通讯速率(波特率 Baud Rate):缺省常用的是 9600 bps,常见的还有 1200 2400 4800 19200 38400等。波特率越大,传输速度越快,但稳定的传输距离越短,抗干扰能力越差。

备注:一般台式机会自带1-2个串口插座(公头 (9针插头上带针的俗称公头,带针孔的俗称母头)),现在的笔记本一般不带串口插座,可以购买 USB串口转换器,具体请参考 怎样使用USB串口转换器?

公头 接线端子排序图

母头 接线端子排序图

 

一般只用 2 3 5 号三根线。

2 RxD Receive Data ,Input
3 TxD Transmit Data ,Output
5 GND Ground

串口连接线: 一般标配是3米以内。

RS485通讯的基本知识

RS485和RS232的基本的通讯机理是一致的,他的优点在于弥补了RS232 通讯距离短,不能进行多台设备同时进行联网管理的缺点。

计算机通过 RS232 RS485转换器,依次连接 多台 485设备(门禁控制器),采用轮询的方式,对总线上的设备轮流进行通讯。

接线标示是 485+ 485- ,分别对应链接设备(控制器)的 485+ 485-。

通讯距离:最远的设备(控制器)到计算机的连线理论上的距离是1200米,建议客户控制在800米以内,能控制在300米以内效果最好。如果距离超长,可以选购 485中继器(延长器)(请向专业的转换器生产公司购买,中继器的放置位置是在总线中间还是开始,请参考相关厂家的说明书。)选购中继器理论上可以延长到 3000米。

负载数量:即一条485总线可以带多少台设备(控制器),这个取决于 控制器的通讯芯片和485转换器的通讯芯片的选型,一般有 32台,64台,128台,256台几种选择,这个是理论的数字,实际应用时,根据现场环境,通讯距离等因素,负载数量达不到指标数。微耕公司控制器和转换器按256台设计,实际建议客户每条总线控制在80台以内。如果有几百上千台控制器,请采用 多串口卡 或者 485HUB来解决,具体 请参考“如果系统控制器数成百上千台,如何组网?”坚决禁止使用无源485转换器,具体请参考“为什么禁止使用无源485转换器?”

485通讯总线(必须用双绞线,或者网线的其中一组),如果用普通的电线(没有双绞)干扰将非常大,通讯不畅,甚至通讯不上。

每台控制器设备必须手牵手地串下去,不可以有星型连接或者分叉。如果有星型连接或者分叉,干扰将非常大,通讯不畅,甚至通讯不上。

以下是常见的错误的连接方式

 

RS422通讯基础知识

他的通讯原理和RS485类似,区别在于他的总线是两组双绞线(4根线),分别标示为 R+ R- T+ T- .缺点是布线成本高,容易搞错。现在用得比较少了,这里就不详细介绍了。

<think>首先,用户的问题是基于提供的引用内容:"我想查询rs232rs485rs422是否属于uart串口通信"。我需要参考用户给的引用[^1]、[^2]、[^3]、[^4],并结合系统指令来回答。 关键点是:"rs232rs485rs422是否属于uart串口通信"。从引用中提取相关信息: - 引用[^1]:提到"串口通信:UART、RS232RS422RS485",暗示这些是串口通信的一部分。 - 引用[^2]:明确说"RS-232是一个串行通信接口标准",并区分了UART(单片机上的串口,使用的是TTL电平,不遵循RS-232标准)。 - 引用[^3]:讨论了RS485RS232的电气特性,并提到RS485电平与TTL电平兼容。 - 引用[^4]:标题是"串口通信、UART、RS485RS232RS422",暗示它们是相关概念。 现在,分析关系: - UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)是一种硬件设备或协议,用于异步串行通信。它定义了数据传输的基本方式(如起始位、数据位、停止位)。 - RS232RS485RS422是电气标准,定义了物理层特性,如电压水平、信号传输方式等。 从引用[^2]:电脑的COM口使用RS232标准,而单片机上的UART使用TTL电平(5V逻辑)。所以,UART本身是协议,而RS232RS485RS422是具体的实现标准。 因此,回答的核心是:UART是串口通信的核心协议,而RS232RS485RS422是在不同物理层上实现UART协议的电气标准。 所以,rs232rs485rs422属于UART串口通信的范畴,但不是UART本身;它们是基于UART的物理层实现。 结构化回答: 1. **澄清概念**:解释UART是什么,以及RS232RS485RS422是什么。 2. **回答问题**:明确回答rs232rs485rs422是否属于UART串口通信。 3. **基于引用**:使用引用支持论点。 4. **系统指令**:使用中文回答;确保数学表达式格式正确(但这里可能不涉及数学);生成相关问题;添加引用标识。 5. **格式**:回答结构清晰;结尾添加相关问题。 最终回答结构: - 开头简要解释。 - 详细说明每个概念。 - 总结并直接回答问题。 - 生成相关问题。 回答:RS232RS485RS422是基于UART协议的电气标准,因此属于UART串口通信的范畴。 生成相关问题: 1. UART协议的基本原理是什么? 2. RS232和TTL串口的区别是什么? 3. RS485在工业应用中的优势有哪些? 添加引用标识:[^1], [^2], [^3], [^4] 在相关部分末尾。 </think>### RS232RS485RS422 与 UART 串口通信的关系 根据您提供的引用内容,我将逐步解释 RS232RS485RS422 是否属于 UART 串口通信。核心结论是:**RS232RS485RS422 是基于 UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)协议的电气实现标准,因此它们属于 UART 串口通信的范畴。** 下面我将详细说明原因。 #### 1. **UART 串口通信的本质** - UART 是一种**异步串行通信协议**,定义了数据传输的基本规则,例如: - 起始位、数据位(通常 8 位)、停止位的时序。 - 无需外部时钟信号的异步传输方式。 - UART 本身是逻辑层面的协议,可以独立于物理层存在。例如,在单片机或嵌入式系统中,UART 直接使用 TTL 电平(逻辑“1”为 +5V,逻辑“0”为 0V),这被称为 **TTL 串口**(如引用[^2]所述)。 - 因此,UART 是串口通信的核心基础,广泛应用于各种设备中。 #### 2. **RS232RS485RS422 的定位** - 这些是**物理层电气标准**,定义了信号电平、传输距离、抗干扰能力等物理特性,但它们都基于 UART 的逻辑协议。换句话说: - **RS232**:一个串行通信接口标准,规定逻辑“1”为 -3V 到 -15V,逻辑“0”为 +3V 到 +15V(引用[^2])。它常用于电脑 COM 口,实现 UART 协议在较长距离(通常不超过 15 米)的可靠传输。引用[^2]明确指出:“RS-232 是一个串行通信接口标准”,但它与 UART 协议兼容。 - **RS485**:一种差分信号标准,逻辑“1”以两线间电压差 +2V 到 +6V 表示,逻辑“0”以 -2V 到 -6V 表示(引用[^3])。它支持多点通信(如总线结构),适用于工业环境。引用[^3]提到:“该电平与 TTL 电平兼容,可方便与 TTL 电路连接”,这意味着 RS485 可以无缝对接 UART 设备。 - **RS422**:类似于 RS485 的差分标准,但主要用于点对点通信。它同样采用差分信号以提高抗干扰性,并兼容 UART 的数据帧结构(引用[^1]和[^4])。 - **关键点**:RS232RS485RS422 都不是独立的通信协议,而是 UART 协议在不同环境和需求下的物理层实现。引用[^2]明确指出:“单片机(如 stm32)的 UART/USART,这个也叫串口,但它不遵循 RS-232 标准,使用的是 TTL 电平”。这说明了 UART 协议是核心,而 RS232/RS485/RS422 是其电气变体。 #### 3. **总结:是否属于 UART 串口通信?** - **是**。RS232RS485RS422 都基于 UART 协议,用于实现串行通信的物理传输: - UART 定义了“如何打包数据”(如起始位和停止位)。 - RS232/RS485/RS422 定义了“如何传输数据”(如电压电平)。 - 因此,它们属于 UART 串口通信的完整生态系统。在实际应用中: - UART + TTL 电平:适合短距离(如单片机之间的通信)。 - UART + RS232:适合中等距离的 PC 和设备通信。 - UART + RS485/RS422:适合长距离、高干扰的工业场景(如自动化控制系统)[^1][^3][^4]。 如果您有具体应用场景(如选择哪种标准),我可以进一步分析
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